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菁優(yōu)網(wǎng)某化學(xué)興趣小組同學(xué)對(duì)家中“管道疏通劑”進(jìn)行下列探究。
活動(dòng)一:了解疏通原理
“管道疏通劑”包裝袋上相關(guān)信息如圖。
品名:管道疏通劑
成分:氫氧化鈉固體、鋁粉,硝酸鈉
注意事項(xiàng):使用時(shí)要防明火
保存方法:密封
適用范圍:毛發(fā)、殘?jiān)扔俜e物
查閱資料:鋁和氫氧化鈉固體遇水反應(yīng)放出大量的熱,能加快氫氧化鈉對(duì)毛發(fā)等淤積物的腐蝕。同時(shí)產(chǎn)生的氣體能增加管道內(nèi)的氣壓,利于疏通。該反應(yīng)的化學(xué)方程式為:2Al+2NaOH+2H2O═2NaAlO2+3H2↑。(注:NaAlO2名稱為偏鋁酸鈉,溶液顯堿性。)
(1)該疏通劑與水反應(yīng)產(chǎn)生的
氫氣
氫氣
在空氣中遇到明火可能會(huì)引起爆炸。該疏通劑需密封保存的原因是成分中的
NaOH、Al
NaOH、Al
(填化學(xué)式)會(huì)與空氣中有關(guān)物質(zhì)發(fā)生反應(yīng),其中發(fā)生化合反應(yīng)的化學(xué)方程式為
4Al+3O2=2Al2O3
4Al+3O2=2Al2O3
。
(2)小華使用該疏通劑疏通某塑料軟管時(shí)發(fā)現(xiàn)軟管變形,原因可能是
鋁和氫氧化鈉固體遇水反應(yīng)放出大量的熱
鋁和氫氧化鈉固體遇水反應(yīng)放出大量的熱
(寫出一個(gè)即可)。
活動(dòng)二:探究成分作用
(3)小夏取少量該疏通劑加入適量水,充分反應(yīng)后,無固體殘留,說明疏通劑中
鋁粉
鋁粉
一定已完全反應(yīng)。取少量反應(yīng)后溶液,向其中滴入1滴酚酞試液,可觀察到溶液呈
色。
(4)該疏通劑中含有硝酸鈉,硝酸鈉中氮元素的化合價(jià)為
+5
+5
。硝酸鈉與氫氧化鈉和鋁粉均不反應(yīng),同學(xué)們對(duì)于疏通劑中硝酸鈉的作用感到好奇。通過科學(xué)方法檢驗(yàn),該疏通劑與水反應(yīng)前后硝酸鈉的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)均沒有改變。由此,小夏猜測:硝酸鈉可能是鋁粉和氫氧化鈉溶液反應(yīng)的催化劑。為判斷該猜測是否正確、請你設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)方案:
取兩只規(guī)格相同的試管,分別加入等質(zhì)量的鋁粉和氫氧化鈉溶液,再在其中一支試管中加入少量硝酸鈉粉末,觀察到加入硝酸鈉粉末的試管中產(chǎn)生氣泡的速率明顯加快,說明硝酸鈉可以加快鋁粉與氫氧化鈉溶液的反應(yīng)速率,由此可知,硝酸鈉是鋁粉與氫氧化鈉溶液反應(yīng)的催化劑
取兩只規(guī)格相同的試管,分別加入等質(zhì)量的鋁粉和氫氧化鈉溶液,再在其中一支試管中加入少量硝酸鈉粉末,觀察到加入硝酸鈉粉末的試管中產(chǎn)生氣泡的速率明顯加快,說明硝酸鈉可以加快鋁粉與氫氧化鈉溶液的反應(yīng)速率,由此可知,硝酸鈉是鋁粉與氫氧化鈉溶液反應(yīng)的催化劑
。(實(shí)驗(yàn)方案包括操作、現(xiàn)象和結(jié)論。可選用的試劑有:鋁粉、氫氧化鈉溶液、硝酸鈉粉末)
活動(dòng)三:開展定量分析
(5)小文設(shè)計(jì)了圖1裝置測定該疏通劑樣品中鋁粉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。將300mg固體樣品和足量水分別放在Y形管兩側(cè),傾斜Y形管,將水倒入左側(cè),充分反應(yīng)后,冷卻到室溫,利用量氣管和水準(zhǔn)管測定反應(yīng)生成的氫氣體積為100mL。已知該條件下氫氣密度為0.09mg/mL。請計(jì)算樣品中鋁粉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。(寫出計(jì)算過程)
(6)小明設(shè)計(jì)了不同的實(shí)驗(yàn)方案裝置如圖2,精確稱量了該裝置在反應(yīng)前后的質(zhì)量,將其質(zhì)量差作為生成氫氣的質(zhì)量,由此計(jì)算出樣品中鋁粉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。小明和小文測定過程均操作規(guī)范,小明測定的樣品中鋁粉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)卻比小文大,原因可能是
鋁與氫氧化鈉反應(yīng)放出大量的熱,會(huì)使水分蒸發(fā),使氫氣的質(zhì)量偏大,根據(jù)化學(xué)方程式算出鋁的質(zhì)量偏大
鋁與氫氧化鈉反應(yīng)放出大量的熱,會(huì)使水分蒸發(fā),使氫氣的質(zhì)量偏大,根據(jù)化學(xué)方程式算出鋁的質(zhì)量偏大
。

【答案】氫氣;NaOH、Al;4Al+3O2=2Al2O3;鋁和氫氧化鈉固體遇水反應(yīng)放出大量的熱;鋁粉;紅;+5;取兩只規(guī)格相同的試管,分別加入等質(zhì)量的鋁粉和氫氧化鈉溶液,再在其中一支試管中加入少量硝酸鈉粉末,觀察到加入硝酸鈉粉末的試管中產(chǎn)生氣泡的速率明顯加快,說明硝酸鈉可以加快鋁粉與氫氧化鈉溶液的反應(yīng)速率,由此可知,硝酸鈉是鋁粉與氫氧化鈉溶液反應(yīng)的催化劑;鋁與氫氧化鈉反應(yīng)放出大量的熱,會(huì)使水分蒸發(fā),使氫氣的質(zhì)量偏大,根據(jù)化學(xué)方程式算出鋁的質(zhì)量偏大
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
聲明:本試題解析著作權(quán)屬菁優(yōu)網(wǎng)所有,未經(jīng)書面同意,不得復(fù)制發(fā)布。
發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:352引用:1難度:0.5
相似題
  • 1.某同學(xué)家中有一袋化肥,可能混入了其它化肥,且化肥包裝上字跡模糊,該同學(xué)進(jìn)行了以下探究,請你參與探究并填空.
    【提出問題】該化肥中含有什么物質(zhì)?
    【收集信息】經(jīng)詢問得知,該化肥可能為銨態(tài)氮肥.
    【提出猜想】該化肥所含的陰離子可能是Cl-
    CO
    2
    -
    3
    SO
    2
    -
    4
    中的一種或幾種.
    【實(shí)驗(yàn)、記錄與分析】
    實(shí)驗(yàn)操作步驟 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 分析
    (1)取少量該化肥樣品和少量熟石灰放在研缽中混合研磨觀察現(xiàn)象
     
    含有銨根離子
    (2)取少量化肥樣品于試管中,加入適量的水完全溶解,滴加足量的Ba(NO32溶液,再滴加少量稀HNO3,觀察. 無沉淀,無氣體生成 沒有
     
    存在
    (3)?。?)中所得濾液少量于試管中,
    滴加AgNO3溶液,觀察

     
    有Cl-存在
    【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】若該化肥中只含有一種陽離子,則其中一定含有的物質(zhì)是(填化學(xué)式)
     
    ,寫出實(shí)驗(yàn)步驟(3)的化學(xué)方程式
     

    發(fā)布:2024/12/25 17:30:2組卷:44引用:8難度:0.5
  • 2.水產(chǎn)養(yǎng)殖的速效增氧劑“魚浮靈”的主要成分是過氧碳酸鈉(aNa2CO3?bH2O2)。
    某化學(xué)研究小組對(duì)“魚浮靈”的制備、成分測定及增氧原理進(jìn)行了如下探究。
    【查閱資料】①過氧碳酸鈉有Na2CO3和H2O2的雙重性質(zhì);50℃開始分解。
    ②過氧碳酸鈉在異丙醇(有機(jī)溶劑)中的溶解度較低。
    Ⅰ.“魚浮靈”的制備。
    實(shí)驗(yàn)室用Na2CO3與穩(wěn)定劑的混合溶液和30%的H2O2溶液反應(yīng)制備過氧碳酸鈉,實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。
    菁優(yōu)網(wǎng)
    (1)反應(yīng)溫度不能超過20℃的原因是
     
    。
    (2)反應(yīng)結(jié)束后,停止攪拌,向反應(yīng)液中加入異丙醇,靜置過濾、洗滌、干燥,獲得過氧碳酸鈉固體。加入異丙醇的目的
     
    。
    Ⅱ.“魚浮靈”的成分測定。
    【定性檢測】檢測過氧碳酸鈉溶液中的成分。
    (3)請補(bǔ)充完成下列實(shí)驗(yàn)報(bào)告中的相關(guān)內(nèi)容。
    實(shí)驗(yàn)序號(hào) 實(shí)驗(yàn)步驟 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 解釋或結(jié)論
    取樣,加入MnO2粉末,用帶火星的木條伸入試管內(nèi) 木條復(fù)燃 反應(yīng)的化學(xué)方程式
     
     
     
    溶液中含有Na2CO3
    【定量研究】測定“魚浮靈”中過氧碳酸鈉的組成。
    實(shí)驗(yàn)③:稱取一定質(zhì)量的“魚浮靈”樣品于小燒杯中,加適量水溶解,向小燒杯中加入足量Ba(OH)2溶液,過濾、洗滌、干燥,得到碳酸鋇(BaCO3)固體3.94g。
    實(shí)驗(yàn)④:另稱取相同質(zhì)量的“魚浮靈”樣品于錐形瓶中,加入足量稀硫酸,再逐滴加入高錳酸鉀溶液,充分反應(yīng),消耗KMnO4的質(zhì)量為1.896g,該反應(yīng)的原理是:2KMnO4+5H2O2+3H2SO4═K2SO4+2MnSO4+5O2↑+8H2O。
    (4)計(jì)算確定過氧碳酸鈉(aNa2CO3?bH2O2)的化學(xué)式(寫出計(jì)算過程)。
    Ⅲ.“魚浮靈”的增氧原理。
    研究小組通過測定常溫下相同時(shí)間內(nèi)水溶液中溶解氧的變化,探究
    CO
    2
    -
    3
    、OH-對(duì)H2O2分解速率的影響,設(shè)計(jì)了對(duì)比實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄如下表。
    編號(hào)
    試劑 H2O 4%H2O2溶液 Na2CO3固體
    4%H2O2溶液
    NaOH溶液
    4%H2O2溶液
    NaOH溶液
    4%H2O2溶液
    pH 6.96 6.01 8.14 8.15 9.26
    溶解氧
    (mg?L-1
    5.68 6.44 9.11 9.12 10.97
    (5)由實(shí)驗(yàn)②可知,常溫下,過氧化氫水溶液呈
     
    (填“酸性”“中性”或“堿性”)。
    (6)過氧碳酸鈉可以速效增氧的原理是
     
    。

    發(fā)布:2024/12/25 15:30:1組卷:617引用:6難度:0.5
  • 3.氮化鋁(AlN)是一種新型的電子絕緣基片材料,用于大型和超大型集成電路中。
    Ⅰ.氮化鋁(AlN)的制備
    菁優(yōu)網(wǎng)
    (1)NH4Cl作為添加劑,受熱分解產(chǎn)生NH3和HCl氣體,其化學(xué)方程式為
     
    。
    (2)反應(yīng)前先通N2,目的是
     
    。
    (3)如圖1,
     
    ℃時(shí),產(chǎn)物中AlN純度最高。
    Ⅱ.氮化鋁(AlN)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)測定
    在生產(chǎn)過程中,氮化鋁樣品中常含有少量的氧化鋁雜質(zhì)。某小組同學(xué)用圖3和圖4裝置組合來進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)前稱量1.0g樣品,根據(jù)反應(yīng)中所生成氨氣的體積來測定樣品中的氮化鋁的質(zhì)量分?jǐn)?shù)(實(shí)驗(yàn)中導(dǎo)管體積忽略不計(jì))。
    已知:①AlN+NaOH+H2O═NaAlO2+NH3↑②Al2O3+2NaOH═2NaAlO2+H2O
    菁優(yōu)網(wǎng)
    (4)主要實(shí)驗(yàn)步驟如下:a、檢驗(yàn)裝置氣密性;b、往錐形瓶中放入適量的AlN樣品;c、打開分液漏斗活塞往錐形瓶中加入過量的濃NaOH溶液;d、測定收集到水的體積。其中檢查A裝置氣密性的方法是
     
    。
    (5)裝置B中試劑X可以是
     
    。
    (6)虛線框中裝置適宜選用圖4中的裝置
     
    (填“C”或“D”)。
    (7)有同學(xué)認(rèn)為實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,會(huì)有NH3殘留在裝置A中,不能完全排出,
     
    (填“需要”或“不需要”)通入N2將其中殘留的NH3排入后續(xù)裝置中。
    (8)用圖3裝置測得的氣體體積會(huì)偏大,如果用圖5中的E裝置替換圖3中的A裝置就可以減小誤差,其原因是
     
    。
    (9)若裝置經(jīng)過改進(jìn)后,測得標(biāo)準(zhǔn)狀況下的NH3體積為0.44L。則該樣品中的AlN的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是
     
    。(已知氨氣的密度為:0.771g/L)

    發(fā)布:2024/12/25 14:30:2組卷:59引用:2難度:0.9
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